TP 8 corrigé

TP 8 –CORRIGE
Activité 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème
Document 1. Modèle analogique des deux modes de propagation de la chaleur.
Dispositif pour l’étude de la convection : le bécher est chauffé par la base,
Dispositif pour l’étude de la conduction : le bécher est chauffé par le sommet.
Modèle de convection
Modèle de conduction
Plus l’écart de température entre les 2 thermomètres sera faible, meilleur sera le transfert thermique.
Activité 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
Dans le montage A, les deux courbes restent sensiblement parallèles La chaleur diffuse bien entre le bas et le haut, il y existe donc un bon transfert
d’énergie par la mise en mouvement du fluide (convection).
Dans le montage B, le gradient de température (écart de T° entre la sonde 1 au fond et la sonde 2 en surface) en fin d’expérience est élevé Il y a une
mauvaise diffusion de la chaleur entre la source et le fond (conduction).
 La convection (montage A) échange plus rapidement la chaleur et donc la transfère plus vite que la conduction.
Gt (montage A) = (T°C profondeur- T °C surface)/ Hauteur = 0.265°C/cm
Gt (montage B) = (T°C profondeur- T °C surface)/ Hauteur = 4°C/cm
 Plus le Gt est faible, plus l’efficacité du transfert thermique est importante.
Activité 3 : Les transferts thermiques au sein de la planète
Doc 2 :
Dans la lithosphère, le Gradient géothermique est d’environ 13°C/km (élevé)
Dans le manteau sous-jacent, le gradient géothermique est d’environ 0.7°C/km (faible)
 Le gradient géothermique dans le manteau est donc très inférieur à celui dans la lithosphère
 Lithosphère = pas de convection; asthénosphère = convection présente
Le phénomène géologique qui est une conséquence directe de la dissipation de la chaleur interne par le système convectif est la tectonique des
plaques lithosphériques.
Conclusion :
L'énergie produite à l'intérieur de globe gagne la surface de la Terre par :
- conduction, à la limite manteau-noyau et dans la lithosphère
- convection dans le manteau, par remontée de matériel chaud au niveau des dorsales et des points chauds, et par descente de matériel froid dans le
manteau dans les zones de subduction.
Autrement dit, du point de vue géodynamique, la conséquence directe de l'évacuation de la chaleur par le système convectif est la tectonique des plaques.
La Terre peut donc être qualifiée de machine thermique.